基于聲表面波傳感技術(shù)的智能刀具的建模仿真研究.pdf

1、聲表面波SAW（Surface Acoustic Wave）器件是用于信號(hào)處理的一種微機(jī)械電子系統(tǒng)，它利用壓電基底上的叉指換能器（IDT）來(lái)激發(fā)和接收表面波。由于其具有多功能性，尺寸小以及易于加工等有優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、電視、移動(dòng)電話以及傳感器等領(lǐng)域。聲表面波SAW傳感器是聲表面波SAW器件的一個(gè)新的重要分支，具有高精度、高分辨率、重量輕、體積小、功耗低、抗干擾、耐噪聲、可以工作在惡劣環(huán)境中等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。聲表面波SAW器件應(yīng)用廣泛，本

2、論文把聲表面波SAW傳感技術(shù)應(yīng)用在刀具在線狀態(tài)智能檢測(cè)的領(lǐng)域內(nèi)，做了基礎(chǔ)性的探索研究。
　　本文在對(duì)聲表面波傳感技術(shù)研究的基礎(chǔ)上提出的。首先對(duì)壓電理論及聲表面波理論進(jìn)行了研究,隨后分析了SAW器件的工作原理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步系統(tǒng)地論述了 SAW傳感器的一些基本概念，對(duì) SAW傳感器進(jìn)行了分類，對(duì)各類SAW基本原理進(jìn)行了分析，比較了各類SAW傳感器的主要結(jié)構(gòu)類型并進(jìn)行了舉例說(shuō)明。
　　然后設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用于刀具切削應(yīng)力監(jiān)測(cè)的高頻

3、無(wú)線無(wú)源的SAW傳感器，確定了材料和尺寸結(jié)構(gòu)，為SAW傳感器的建模仿真提供了一個(gè)具體的分析對(duì)象。針對(duì)設(shè)計(jì)的SAW傳感器，對(duì)其IDT（Inter Digital Transducer）四種模型進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化和假設(shè)以及對(duì)比的分析。在分析各種模型的情況之下，用Matlab軟件編寫程序來(lái)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)模型的正確性，達(dá)到滿意的結(jié)果與理論計(jì)算值一致。
　　最后，通過(guò)對(duì)SAW傳感器二維模型以及三維有限元模型進(jìn)行諧響應(yīng)分析，得到了SAW傳感器的諧振頻